Provvedimenti atti a limitare la corrosione

Esistono diversi accorgimenti da utilizzare per minimizzare il fenomeno della corrosione, i principali sono:

- realizzare turbina e componenti in leghe resistenti alla corrosione (ad esempio acciaio inox);

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117 - uso di specifici trattamenti termici di correzione e tutte quelle procedure che

prevedono tecniche di produzione e fabbricazione specifiche a limitare il fenomeno.

Se tali accorgimenti non sono seguiti, magari per il dispendio economico comportante, i componenti realizzati in acciaio a contatto con l‟acqua marina devono venire protetti contro la corrosione applicando apposite vernici, resistenti sino a 10 anni se eseguite correttamente preparando preliminarmente le superfici da proteggere. Per le parti emerse, sottoposte a schizzi e all‟umidità l‟uso di vernici, o il trattamento superficiale resta al momento l‟unica soluzione.

Per le parti interamente sommerse, invece, è ampiamente condiviso l‟uso di protezioni catodiche sia attive sia passive, che consistono essenzialmente nel rendere la superficie del metallo da proteggere più elettronegativa di quello che è il suo potenziale di ossidoriduzione nell‟elettrolita considerato. La protezione catodica passiva, chiamata anche “anodo galvanico”, fornisce la corrente di protezione attraverso un “anodo sacrificale” di materiale meno nobile rispetto alla struttura da proteggere ad esempio per l‟acciaio è zinco, alluminio o occasionalmente il magnesio. È chiaro che un anodo galvanico deve avere un potenziale molto più anodico di quello del metallo da proteggere e deve essere in grado di liberare un‟elevata quantità di ioni per assicurare un‟adeguata circolazione di corrente. In questo modo senza componenti attivi, è attuata una protezione che porterà alla corrosione dell‟anodo reattivo “sacrificale” al posto del sistema, tuttavia sarà necessario sostituire periodicamente l‟anodo poiché questo si consumerà progressivamente. Per la disposizione degli anodi attorno al dispositivo da proteggere si seguono i seguenti criteri:

- gli anodi devono esse disposti nei punti critici;

- la disposizione deve essere la più simmetrica possibile al fine di evitare zone in ombra o sovrapposizioni troppo estese;

- gli anodi installati vicino la superficie del mare devono essere posti al di sotto della zona delle onde;

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- è buona norma prevedere installazione di anodi supplementari, rispetto al dimensionamento, visto l‟incertezza dovuta ai molti parametri che descrivono il fenomeno.

Molto spesso, questo metodo risulta insufficiente, vantaggioso quando la struttura da proteggere risulta di piccole dimensioni e si colloca in ambienti a elevata conducibilità come lo è l‟acqua marina.

La protezione catodica attiva è realizzata utilizzando un alimentatore con il polo negativo collegato alla struttura da proteggere, e il polo positivo connesso a un dispersore sacrificale. La corrosione avviene, dove la corrente esce veicolata attraverso un elettrolito (l‟acqua marina) per poi richiudersi attraverso la struttura. Il dispersore presenterà un potenziale maggiore della struttura, pertanto esso si corroderà mantenendo intatta l‟apparecchiatura. La corrente provoca un abbassamento del potenziale del metallo da proteggere e una riduzione della velocità di corrosione. Se la corrente (o meglio la densità) è sufficiente per portare il potenziale del metallo sotto il suo potenziale di equilibrio, s‟instaura la condizione di immunità alla corrosione.

La protezione catodica con correnti impresse è di norma più vantaggiosa per strutture di grandi dimensioni, presenta una maggiore flessibilità di esercizio, potendo variare e regolare la corrente erogata. È possibile operare sia a corrente costante, sia a potenziale costante.

Il metodo a tensione costante è più sicuro poiché il metodo a corrente costante non consente una protezione efficace nel caso in cui una variazione dell‟aggressività ambientale o dell‟invecchiamento di un rivestimento porti all‟aumento della corrente necessaria per effettuare la protezione. Tuttavia il metodo a corrente costante è più semplice e si adotta nei casi in cui l‟aggressività e la resistività ambientale siano costanti come avviene appunto in acqua di mare.

Le parti sommerse normalmente sono protette usando contemporaneamente l‟uso di un rivestimento superficiale e l‟utilizzo di una protezione catodica. Alla presenza di un rivestimento isolante, la corrente di protezione può diventare una percentuale anche bassissima di quella richiesta dal metallo nudo, perché lo scambio di corrente avviene sulle zone non ricoperte dal rivestimento, cioè in corrispondenza di pori, difetti o

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119 danneggiamenti del rivestimento. Questo porta ad un consumo lento dell‟anodo sacrificale.

Ad esempio, sulle superfici in acciaio del dispositivo Pelamis si adottano accorgimenti diversi a seconda dell‟esposizione delle superfici stesse: una vernice di rivestimento per quelle esposte all‟atmosfera e agli spruzzi, mentre una protezione catodica per quelle sommerse, realizzata impiegando anodi sacrificali.

Un‟altra protezione elettrica scarsamente utilizzata è quella anodica che impone al materiale un comportamento attivo-passivo forzando una corrente in senso anodico portando la tensione del materiale in zona di passività. Tal effetto può essere realizzato dualmente alla protezione catodica tramite una sorgente esterna o tramite accoppiamento con un materiale a comportamento catodico. È applicata per acciaio al carbonio, inox, ghise in ambienti fortemente aggressivi (acidi concentrati, soluzioni saline). La possibilità di fare la protezione anodica, dipendono dalla caratteristica anodica del materiale, in particolare la corrente che il sistema di protezione deve fornire per raggiungere la passività deve essere più bassa possibile.

Fig. 5.24 – Grafico rappresentante le zone d‟immunità, passività e corrosione per l‟acciaio

Ovviamente per aggirare il problema, ove possibile, si può prevedere l‟impiego di materiali non metallici, ad esempio il calcestruzzo che non subisce un‟azione corrosiva veloce quando sottoposto a un ambiente marino.

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